(57)【要約】【課題】  電磁変換特性と実用信頼性とを高次元で両立できる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】  非磁性基板１上に強磁性金属薄膜２を形成し、前記強磁性金属薄膜２上に炭素膜４、潤滑剤層５順次形成する磁気記録媒体であって、前記強磁性金属薄膜２の厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、前記強磁性金属薄膜２としてｔ／Ｂが２．５〜７．０であるものを採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板（１）上に強磁性金属薄膜（２）を形成し、前記強磁性金属薄膜（２）上に炭素膜（４）、潤滑剤層（５）を順次形成してなる磁気記録媒体であって、前記強磁性金属薄膜（２）の厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、前記強磁性金属薄膜（２）としてｔ／Ｂが２．５〜７．０であるものを採用することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記強磁性金属薄膜（２）の厚みが１０〜１２０ｎｍの厚みである請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
磁気記録媒体の全厚みが、１０μｍ以下である請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
非磁性基板（１）上に強磁性金属薄膜（２）を形成し、前記強磁性金属薄膜（２）上に炭素膜（４）、潤滑剤層（５）を順次形成させた磁気記録媒体であって、前記強磁性金属薄膜（２）の厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、前記強磁性金属薄膜（２）としてｔ／Ｂが２．５〜７．０であるものを採用し、前記非磁性基板（１）の前記強磁性金属薄膜（２）と反対の面に、金属薄膜（６）を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
前記金属薄膜（６）が非磁性である請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記金属薄膜（６）が真空蒸着法を用いて製膜されたものである請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性基板（１）上に強磁性金属薄膜（２）を形成し、前記強磁性金属薄膜（２）上に炭素膜（４）、潤滑剤層（５）を順次形成させる磁気記録媒体の製造方法であって、前記強磁性金属薄膜（２）の厚みｔと飽和磁束量であるＢｓδとの比率を制御すべく、前記強磁性金属薄膜（２）の形成時に酸素導入量を制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＴＲ、データストレージ、磁気ディスク装置等に用いられる強磁性金属薄膜型磁気記録媒体に関するものであり、特に電磁変換特性と実用信頼性とを高次元で両立させるために強磁性金属薄膜上に炭素膜及び潤滑剤層を順次形成させた磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置には大容量化、高速化、高画質・高音質化、小型軽量化等が要望されるようになってきた。それに伴い磁気記録媒体としては高密度記録を達成することが必要不可欠であり、従来からの磁性体を結合剤中に分散させた塗布型磁気記録媒体に対し、磁性層の残留磁束密度（Ｂｒ）及び保磁力（Ｈｃ）が共に大きく、磁性層の薄膜化が可能であり、しかも磁性層表面の超平滑化に最適である強磁性金属薄膜型磁気記録媒体が徐々に実用化されている。
【０００３】
強磁性金属薄膜型磁気記録媒体の磁性層は、硬度が低く塑性変形しやすいため、高速回転するＶＴＲの磁気ヘッド及び金属シリンダと直接接触する場合、磁性層は瞬間的に摩耗・損傷され、ヘッド摺動面に金属凝着を引き起こし、その結果、耐久性の悪化（繰り返し走行による大幅な記録再生出力の低下、スチルライフの著しい減少等）を招くという問題が生じた。また磁性層表面は、酸化被膜が形成され保護されているものの高湿環境下における耐食性は、不充分であるといった問題を有していた。
【０００４】
そこで従来より、強磁性金属薄膜型磁気記録媒体の潤滑性、耐摩耗性及び耐食性を向上させるために、微小突起を形成したベースフィルムを使用したり、磁性層上に保護膜あるいは滑り性・撥水性効果を併せ持つ含フッ素系潤滑剤層を形成することが提案されている。また、特許文献１及び特許文献２等において、磁性層上にダイヤモンド状炭素膜を形成し、さらにこのダイヤモンド状炭素膜上に潤滑剤層（含フッ素脂肪酸層）を形成する構成が開示されている。
【０００５】
また、大容量化に伴い、特に磁気記録テープにおいては薄手化が進められているが、磁気記録媒体の剛性確保のために、非磁性基板の磁性面と反対の面に金属薄膜や非磁性金属薄膜を設けた構成が提案されている。
【特許文献１】特開平１−２４５４１７号公報
【特許文献２】特開平２−１５８９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記の構成においても、優れた電磁変換特性及び耐久性を兼ね備えた磁気記録媒体を提供することは困難であり、未だ数多くの問題が存在している。
【０００７】
磁気記録装置の用途拡大や高密度化が進むにつれ、磁気記録媒体に求められる実用信頼性は飛躍的に高まり、前記従来の構成では強磁性金属薄膜自体の硬度が低いことから、保護膜によって耐久性・信頼性を向上させるには限界があり、実用上不十分であった。また、非磁性基板の磁性面と反対の面に金属薄膜や非磁性金属薄膜を設けた構成においても、強磁性金属薄膜や炭素膜と金属薄膜や非磁性金属薄膜との接触によって、磁性面側が腐食するといった問題点を有していた。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するものであり、電磁変換特性と実用信頼性とを高次元で向上させることのできる強磁性金属薄膜型磁気記録媒体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、以下に記述されるような特徴を有している。
【００１０】
第１の発明は、非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成し、前記強磁性金属薄膜の厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、前記強磁性金属薄膜としてｔ／Ｂが２．５〜７．０であるものを採用し、この強磁性金属薄膜上に炭素膜、潤滑剤層を順次形成したものである。
【００１１】
上記のように、第１の発明によれば、ＶＴＲ等の磁気記録装置に磁気記録媒体を使用した場合、強磁性金属薄膜自体の硬度を向上させ、磁気記録媒体の走行耐久性を向上させることができる。
【００１２】
第２の発明は、非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成し、前記非磁性基板の強磁性金属薄膜と反対の面に、金属薄膜を有する磁気記録媒体において、前記強磁性金属薄膜の厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、前記強磁性金属薄膜としてｔ／Ｂが２．５〜７．０であるものを採用し、この強磁性金属薄膜上に炭素膜、潤滑剤層を順次形成したものである。
【００１３】
上記のように、第２の発明によれば、強磁性金属薄膜と反対の面の金属薄膜とが磁気記録テープのように接触する場合、金属同士の接触によって発生する電気化学的な反応を抑制することができ、耐候保存性を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明は、非磁性基板上に強磁性金属薄膜を形成し、前記強磁性金属薄膜上に炭素膜、潤滑剤層を順次形成させる磁気記録媒体の製造方法において、前記強磁性金属薄膜の厚みと飽和磁束量であるＢｓδの比率を制御すべく前記強磁性金属薄膜の形成時に酸素導入量を制御する方法である。
【００１５】
上記のように、第３の発明によれば、第１または第２の発明の強磁性金属薄膜型の磁気記録媒体を容易に実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明は、非磁性基板上に厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、ｔ／Ｂが２．５〜７．０の強磁性金属薄膜を有し、前記強磁性金属薄膜上に炭素膜、潤滑剤層を形成する構成、もしくは非磁性基板上に強磁性金属薄膜の厚みをｔ（ｎｍ）、飽和磁束量であるＢｓδをＢ（ｍＴ・μｍ）とした時に、ｔ／Ｂが２．５〜７．０の強磁性金属薄膜を有し、前記強磁性金属薄膜上に炭素膜、潤滑剤層を形成、前記強磁性金属薄膜の反対の面に、非磁性金属薄膜を形成する構成を採用することにより、実用耐久性を向上するとともに、電磁変換特性、耐候保存性に優れた磁気記録媒体を提供することが可能となり、その実用上の価値は大なるものがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、磁気記録テープの場合を例にとって、図１を用いて説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施形態としての強磁性金属薄膜型磁気記録テープの構成を示す拡大断面図である。１は非磁性基板であり、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の高分子フィルムを用いることができる。その厚みは２〜１０μｍが適当であり、好ましくは３〜５μｍである。２は強磁性金属薄膜であり、真空雰囲気中でＣｏ、Ｃｏ−Ｎｉ等の金属もしくは合金を電子ビーム等で加熱・蒸発させ、真空槽内にわずかな酸素ガスを導入しながら、連続的に入射角を変化させる斜方蒸着法により形成する。その膜厚は２０ｎｍ〜１２０ｎｍである。３はバックコート層であり、カーボンブラック、炭酸カルシウム、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース樹脂を主成分とした塗料を塗布・乾燥させることにより形成する。その膜厚は５００ｎｍ程度である。４は炭素膜であり、プラズマＣＶＤ法等により形成することができる。その膜厚は短波長領域での再生出力を確保するために、６ｎｍ〜２０ｎｍが最適である。また、５は潤滑剤層であり、カルボキシル基等の極性基を分子中に導入した含フッ素系潤滑剤を、湿式塗布法あるいは有機蒸着法により形成する。
【００１９】
第１の実施の形態の具体例では、非磁性基板１として厚み４．０μｍのポリエチレンナフタレートを用いた。強磁性金属薄膜２は真空雰囲気中でＣｏを電子ビーム加熱・蒸発させ、真空槽内にわずかな酸素ガスを導入しながら、連続的に入射角を変化させる斜方蒸着法により形成した。その後、バックコート層３を５００ｎｍ塗布した。炭素膜４は、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）法を用い、真空雰囲気中の真空槽内にメタンガス１００ｓｃｃｍとアルゴンガス１０ｓｃｃｍとを混合気体にして供給し、圧力を２Ｐａに設定し、マイクロ波電力を供給して１０ｎｍの膜厚に成膜した。この炭素膜４上に、含フッ素潤滑剤を湿式塗布法により膜厚６ｎｍの層に形成して潤滑剤層５とした。
【００２０】
前記、磁気記録テープの強磁性金属薄膜２は、導入する酸素ガスの導入量により厚み（ｔ）と飽和磁束量Ｂｓδとの比率を変化させた。第１の実施の形態では、厚み（ｔ）とＢｓδ（Ｂ）との比率（ｔ／Ｂ）による特性の差を明確にするため、酸素ガスの導入量を変化させて、表１に示すような磁気記録テープのサンプルを試作した。
【００２１】
厚みは、強磁性金属薄膜２にクラックを入れ、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて測定した。
【００２２】
Ｂｓδは、振動型磁力測定装置（ＶＳＭ）にて測定した。
【００２３】
この試作された磁気記録テープを、テープ幅８ｍｍに裁断し、市販のＡＩＴフォーマットのドライブ（ＳＤＸ−３００）で評価を行った。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
評価内容は、ＡＩＴドライブ（ＳＤＸ−３００）を用いたShort-Shuttleテストとした。このテストは、８ｍｍカセットに巻き回し収納された磁気記録テープの特定部分約６００ｍｍの長さを、１往復した場合を１ｐａｓｓとして、エラーレート測定を行い、エラーレートが測定不能となったｐａｓｓ数を、その磁気記録テープの耐久性限界とする。なお、このShort-Shuttleテストは、２０，０００ｐａｓｓにて実用耐久性が十分であると判断できるため、２０，０００ｐａｓｓを上限とする。
【００２６】
表１から明らかなように、ｔ／Ｂが２．５を下回ると、走行耐久性が劣化する。ｔ／Ｂが２．５以上であれば、強磁性金属薄膜２自体の硬度が向上し、実用上の走行耐久性が十分なレベルとなる。ｔ／Ｂが７．０を越えると、磁性膜厚み１０〜１２０ｎｍの範囲では、磁気記録に必要な残留磁束密度の確保が困難となる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施形態の強磁性金属薄膜型磁気記録テープの構成を示す拡大断面図である。１は非磁性基板であり、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の高分子フィルムを用いることができる。その厚みは２〜１０μｍが適当であり、好ましくは３〜５μｍである。２は強磁性金属薄膜であり、真空雰囲気中でＣｏ、Ｃｏ−Ｎｉ等の金属もしくは合金を電子ビーム等で加熱・蒸発させ、真空槽内にわずかな酸素ガスを導入しながら、連続的に入射角を変化させる斜方蒸着法により形成する。その膜厚は２０ｎｍ〜１２０ｎｍである。６は非磁性金属薄膜であり、真空雰囲気中でＳｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属もしくは合金を電子ビーム・誘導加熱・抵抗加熱等で加熱・蒸発させる真空蒸着法により形成する。その膜厚は２０〜５００ｎｍである。また図示しないが、前記非磁性金属膜６上にカーボンブラック、炭酸カルシウム、ポリエステル樹脂、ニトロセルロース樹脂を主成分とした塗料を塗布・乾燥させることにより、５００ｎｍ程度の厚みのバックコート層を設けても良い。４は炭素膜であり、プラズマＣＶＤ法等により形成することができる。その膜厚は短波長領域での再生出力を確保するために、６ｎｍ〜２０ｎｍが最適である。また、５は潤滑剤層であり、カルボキシル基等の極性基を分子中に導入した含フッ素系潤滑剤を、湿式塗布法あるいは有機蒸着法により形成する。
【００２８】
第２の実施の形態の具体例では、非磁性基板１として厚み４.０μｍのポリエチレンテレフタレートを用いた。強磁性金属薄膜２は、真空雰囲気中でＣｏを電子ビーム加熱・蒸発させ、真空槽内にわずかな酸素ガスを導入しながら、連続的に入射角を変化させる斜方蒸着法により７０ｎｍの膜厚に形成した。その後、非磁性金属薄膜６は、真空雰囲気中でＡｌを電子ビーム加熱・蒸発させ、真空槽内にわずかな酸素ガスを導入しながら、２００ｎｍの膜厚に形成した。炭素膜４は、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）法を用いて成膜した。炭素膜４の成膜条件は、真空雰囲気中の真空槽内にメタンガス１００ｓｃｃｍと、アルゴンガス１０ｓｃｃｍとを混合気体として供給し、圧力を２Ｐａに設定し、マイクロ波電力を供給して１０ｎｍの膜厚にて成膜した。この炭素膜４上に、含フッ素潤滑剤を湿式塗布法により膜厚６ｎｍに形成して潤滑剤層５とした。
【００２９】
前記、第２の実施の形態で試作した磁気記録テープの強磁性金属薄膜２は、導入する酸素ガスの導入量により厚み（ｔ）と飽和磁束量Ｂｓδとの比率を変化させた。第２の実施の形態では、厚みとＢｓδとの比率（ｔ／Ｂ）による特性の差を明確にするため、酸素ガスの導入量を変化させて、表２に示すような各種比率のサンプルを試作した。強磁性金属膜２の厚みとＢｓδの測定方法は、第１の実施形態と同様である。
【００３０】
以上によって試作された磁気記録テープを６．３５ｍｍ幅に裁断したのち、ｍｉｎｉＤＶカセットに収納した。このサンプルを６０℃、８０％の高温高湿下に１週間保存し、松下社製ＤＶ−ＤＪ１を改造した実機走行により、周波数２１ＭＨｚの信号の自己記録再生出力を測定した。６０℃、８０％、１週間保存後の自己記録再生出力を保存前の自己記録再生出力を０ｄＢとして示す。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表２から分かるように、ｔ／Ｂが２．５を下回ると、自己記録再生出力に異常が生じる。これは、高温高湿保存後に実機走行させた時、磁気ヘッドが目づまり傾向にあることが原因である。ｔ／Ｂが２．５以上になると、前記のような磁気ヘッド目づまりは発生せず、良好な自己記録再生出力が得られた。
【００３３】
磁気記録テープは試作した後、カセットに収納されるが、この時に炭素膜４と非磁性金属薄膜６とが接触する。炭素膜４は１０ｎｍ程度と非常に薄いことから、炭素膜４表面欠陥等を通じて、強磁性金属薄膜２が非磁性金属薄膜６と反応し、磁気記録テープの強磁性金属薄膜２に腐食を生じる。しかしながら、強磁性金属薄膜２のｔ／Ｂが２．５以上であれば、強磁性金属薄膜２の表面に充分な酸化層が形成され、電気化学的腐食を抑制できるという作用を奏する。
【００３４】
また、以上の第１および第２の実施形態は、磁気記録テープの場合に限らず、ハードディスク等の他の磁気記録媒体に応用しても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる磁気記録媒体は、電磁変換特性および実用信頼性の向上に有用であり、ＶＴＲ、データストレージ、磁気ディスク装置等の記録媒体として用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明における第１の実施の形態である強磁性金属薄膜型磁気テープの構成を示す拡大断面図である。
【図２】本発明における第２の実施の形態である強磁性金属薄膜型磁気テープの構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  非磁性基板
２  強磁性金属薄膜
３  バックコート層
４  炭素膜
５  潤滑剤層
６  金属薄膜
【図１】
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【図２】
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